姜珊珊 李志峰 張義山(遼陽石化烯烴廠儀表車間 遼寧 遼陽 111003)
下位機PLC部分包括自動整定電源 IC693PWR321、主處理器IC693CPU 364、總線控制器IC693B EM 331、IC693ACC350、分站控制器IC670GB I002、數字量輸入卡IC670M D L640、數字量輸出卡IC670M D L640、模擬量輸入卡IC670ALG230、模擬量輸入卡IC670ALG330。下位機通過T P-LINK交換機與上位機相連接。上位機有兩臺,有主、從之分,采用三星21寸彩色液晶顯示器,安裝IF IX3.5組態(tài)軟件,通過以太網卡連接到系統(tǒng)網絡。
總線控制器IC693B EM 331與分站控制器IC670GB I002以GENIU S總線方式連接。IC693B EM 331之下是各種輸入輸出卡。
整個系統(tǒng)有兩層網絡:
(1)底層使用GENIU S總線,實現對輸入輸出點的數據采集與控制;
(2)系統(tǒng)的控制站與操作站通過T P-LINK交換機組成了物理結構為10B aseT的Ethernet局域網,操作站與控制站通過以太網通訊,數據傳輸速率為10M bp/s,實現對裝置的監(jiān)控。
系統(tǒng)的控制站由自動整定電源IC693PWR321模塊、主處理器IC693CPU 364模塊及總線控制器IC693B EM 331模塊組成。
本系統(tǒng)采用CPU 364型,它是在CPU 360基礎上加內置以太網卡而成,除了具有AAU I口外,還增加一個10B aseT口,加快了與以太網的通訊速度。
系統(tǒng)采用的電源是系列90-30(120/240VAC),帶有自整定系統(tǒng),不需要轉換開關,內設限流裝置,短路時可自動管段電源以免毀壞。電源內部帶有一個RS-485通訊口,用于編程和操作員界面進行通訊。
GBC用于GENIU SI/O串行總線和90-30PLC之間的界面,可發(fā)送和接收128各字節(jié)帶控制數據,同GENIU S總線上多達31個裝置進行數據交換。這為以后的裝置改造及增加控制點做好了充分的準備。系統(tǒng)通過分站控制器IC670GB I002模塊分為了5個站。該系統(tǒng)共有7個控制站,兩個冗余的CPU列為1、2號站,3號站由4塊數字量輸入卡及4塊數字量輸出卡組成,4、5、6、7號由4塊模擬量輸入卡及4塊模擬量輸出卡組成,實現對I∕O點處理、數據采集、數據存儲、模擬控制等功能。系統(tǒng)通過IC670GB I002模塊可方便地實現站與站之間的切換,提高系統(tǒng)可靠性。若裝置擴建或者需要對現場進行遠程控制,可不增加機架,單獨引入IC670GB I002模塊就可以完成控制,極大地節(jié)約了成本。
PLC通過交換機與上位機連接,通過以太網卡連接到以太網,支持“TCP/IP”協(xié)議??刂剖?臺上位機做冗余配置,兩臺上位機安裝IF IX3.5組態(tài)軟件,可以同步操作,當一臺上位機發(fā)生故障時,不影響另一臺上位機執(zhí)行控制。上位機從網絡中獲取所有PLC控制數據,實現對裝置的監(jiān)控和調整操作參數。
控制柜安裝系統(tǒng)的控制站各組成模塊、各輸入輸出卡、信號分配器、信號輸出選擇器及供電、配電設備。輔助柜中安裝現場輸入輸出接口端子及安全柵。
上位機操作系統(tǒng)采用MicrosoftwindowsXP,編程軟件采用Versapro3.5,利用梯形圖軟件編程,其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖接近,控制過程形象、直觀,系統(tǒng)維護人員容易掌握,程序易于修改,若要更改儀表通道,可通過改變數據采集地址來實現。1,4環(huán)己烷二甲醇中間試驗裝置PLC控制程序包括裝置主程序及流程切換、模擬參數傳送、聯(lián)鎖停泵等子程序。每條程序指令都考慮到可能發(fā)生的各種情況。
監(jiān)控軟件采用IFIX3.5,它的技術特點是:既插既解決技術 ;減少工程設計實施時間,簡化系統(tǒng)的升級和維護,同時還能使 iF IX和其他第三方應用無縫的集成,顯著地提高生產率。兩臺上位機均使用iF IX3.5,主臺采用iFIX3.5開發(fā)版,用于組態(tài)編程;從臺采用iF IX3.5運行版,用來監(jiān)控裝置運行。
安全保護:通過設定功能的權限保護,設置用戶操作口令,以防誤操作。儀表工程師要進行設定值修改操作,首先要確認上位機操作系統(tǒng)是否在修改權限內。
測量值顯示:儀表測量值采用棒狀圖顯示。測量值上下限可以組態(tài)修改、工程量轉換。
趨勢圖:實時趨勢和歷史曲線可以設定在同一圖表上,也可單獨顯示。
流程圖:利用軟件繪圖工具,能夠將工藝過程形象生動地表達出來。流程圖與PLC控制點連接起來,運行狀態(tài)下,可實現對工藝過程的動態(tài)顯示。
報警顯示:所有的開關量和模擬量點都可組態(tài)為記錄報警并登錄到數據庫中,用于記錄和打印。報警具有聲音、閃爍、顏色指示等功能。
數據處理和存儲:采用IF IX3.5標準的ODBC接口做數據登錄,到MicrosoftAccess數據庫或其他數據庫中??衫肊XCEL在檢索這些數據,產生班日、月、年報表,并且報表可以作為文本文檔存入磁盤。
1,4環(huán)己烷二甲醇中間試驗裝置PLC系統(tǒng)采用先進的控制技術,支持O PC開發(fā)標準,編程和監(jiān)控技術使用方便。從系統(tǒng)的運行狀況來看,各種控制方式下設備操作正確無誤,數據采集及通訊正常,系統(tǒng)的可靠性高。系統(tǒng)軟硬件設計規(guī)范符合國際標準。該系統(tǒng)應用可以推廣到石油、化工、水力發(fā)電等領域。